(57)【要約】【課題】  ダウンフォースを効果的に発生させ、且つ任意に変化させることができるようにした自動車の床下整流構造を提供することである。【解決手段】  自動車の床下を流れる空気を整流して、ダウンフォースを得るようにした床下整流構造において、車両床下構造部材に装着する一対のブラケットと当該ブラケットに装着する下方に垂下する一対の整流部材をブラケット略中央部の軸を支点に左右対称方向に水平回動する手段を設ける。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の床下を流れる空気を整流して、ダウンフォースを得るようにした床下整流構造において、車両床下構造部材に装着する一対のブラケットと当該ブラケットに装着する下方に垂下する一対の整流部材をブラケット略中央部の軸を支点に左右対称方向に水平回動する手段を設けて、それぞれの車両特性や走行状態に合わせてダウンフォースを変化させることができることを特徴とする自動車の床下整流構造。
【請求項２】
車両床下構造部材に装着する一対のブラケットと当該ブラケットに装着する下方に垂下する一対の整流部材をブラケット上または端面部を支点に左右対称方向に垂直任意角度に回動する手段を設けて、それぞれの車両特性や走行状態に合わせてダウンフォースを変化させることができることを特徴とする自動車の床下整流構造。
【請求項３】
前記整流部材の作動状態を変化させるべく、車両室内におけるコントロール手段を設けた請求項１または請求項２に記載の自動車の床下整流構造。
【請求項４】
前記整流部材を所定の剛性を有する弾性体にて形成すると共に、床下のの障害物に接触した場合には、所定の衝撃力以上における整流機能を解除する手段を設けた請求項１、請求項２または請求項３に記載の自動車の床下整流構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は自動車の床下を流れる空気の流れを整えて、ダウンフォースを、より効果的に得ると共に、それぞれの車両特性や走行状態に合わせてダウンフォースを変化させることができるようにした自動車の床下整流構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来から、自動車の走行安定性を向上するのに、タイヤと路面間の摩擦抵抗を高めるために、車両に幾多の空気対応部品として各種のエアスポイラーを装着して、車両を地面に押しつける力、即ちダウンフォースが発生するようになっている。それらは一般に車両の各部に装着される装着部位によって、リップスポイラー、ルーフスポイラー、サイドスポイラー、リヤースポイラ等と呼ばれている。【０００３】  そして、自動車の床下の空気抵抗を低減させたり、ダウンフォースを効果的に生じさせるために、整流板や整流部材を車両の床下に設け、車両の床下の空気を整流したり、流速を高めたものが考案されいる。【０００４】  しかしながら、従来の自動車の床下整流構造においては、自動車の前輪間や前輪よりも前方の車両床下の空気の整流を目的としたり（例えば特許文献１参照）、後輪間よりも後方に設けて、整流された空気を円滑に排出しようとする為のものであった。（例えば特許文献２参照）
また、自動車の床下前部をアンダーカバーで覆い、タイヤの前部に下垂する気流変更板を設けて、床下の空気抵抗を低減させているものもある。（例えば特許文献３参照）【０００５】  前記いずれのものも、自動車の床下にながれこむ空気流を自動車の前方部分で整流したり、自動車の床下から空気を円滑に排出しようとする為のものや、タイヤに当たる床下の空気抵抗を低減させているものの為、整流部材を空気が乗り越えて流れることによって生じるダウンフォースを効果的に発生させていないばかりでなく、それらは一度整流装置を装着した場合には常に一定の条件でのみ、その効果が得られるものであり、車両の種類や走行状態に応じて、ダウンフォースの力量を変化させることができないので、ある場合は、ダウンフォース不足による充分な走行安定性が得られなかったり、反対に過剰なダウンフォースによって、走行時における燃料消費量が著しく増大するという問題があった。
また、同一車両の、同一運転者においても、天候が雨天時は晴天時よりダウンフォースを強くすることでタイヤの路面との接地感が増して、走行安定性が向上して好ましい。
こうしたことから、ダウンフォースを任意で変化させることができるようにした自動車の床下整流構造が強く望まれている。【０００６】
【特許文献１】  特開平５−１９３５２８５号公報
【特許文献２】  特開２０００−３０２０６２号公報
【特許文献３】  特開２００２−３６２４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  本発明は、前述の背景を基に、従来の多くの問題を解決して、ダウンフォースを、より効果的に得ると共に、それぞれの車両特性や走行状態に合わせてダウンフォースを任意で変化させることができるようにした自動車の床下整流構造を提供するものである。
【課題を解決する為の手段】
【０００８】  自動車の床下を流れる空気を整流して、ダウンフォースを得るようにした床下整流構造において、車両床下構造部材に装着する一対のブラケットと当該ブラケットに装着する下方に垂下する一対の整流部材をブラケット略中央部の軸を支点に左右対称方向に水平回動する手段を設けて、それぞれの車両特性や走行状態に合わせてダウンフォースを変化させることができることを特徴とする自動車の床下整流構造である。
【０００９】  また、車両床下構造部材に装着する一対のブラケットと当該ブラケットに装着する下方に垂下する一対の整流部材をブラケット上または端面部を支点に左右対称方向に垂直任意角度に回動する手段を設けて、それぞれの車両特性や走行状態に合わせてダウンフォースを変化させることができることを特徴とする自動車の床下整流構造も考えられる。
【００１０】  また、前記整流部材の作動状態を変化させるべく、車両室内におけるコントロール手段を設けることである。
【００１１】  そして、前記整流部材を所定の剛性を有する弾性体にて形成すると共に、床下の障害物に接触した場合には、所定の衝撃力以上で脱落させたり、整流機能を解除する手段を設けると好ましい。
【発明の効果】
【００１２】  本発明による自動車の床下整流構造によれば、一対の整流部材が床下に下垂し、対称的に水平車巾方向に広がりながら、その角度を任意に変更することによって、ダウンフォースを、より効果的に得ると共に、それぞれの車両特性に合わせてダウンフォースを変化させることができる。
その結果、常にベストなダウンフォースが得られるので、車両の走行安定性や操縦安定性が高められて、乗り心地も極めて向上することができる。
【００１３】  請求項２に記載する発明によれば、構成部品である空気整流部材が下方に垂下する一対の整流部材をブラケット上または端面部を支点に左右対称に平面から垂直方向任意角度に回動する手段を設けられていて、整流部材の高さが容易に変化することができるので、ダウンフォースを全く効かせない場面から、前記のものより一層大きなダウンフォースが効果的に得られると共に、それぞれの車両特性に合わせてダウンフォースを変化させることができる。
【００１４】  請求項３に記載する発明によれば、整流部材の作動状態を変化させるべく、車両室内におけるコントロール手段を設けているので、車両を運転しながら、その日の天候や路面状態等の走行状態に合わせてダウンフォースを任意に変化させることができる。
【００１５】  そして、請求項４に記載する発明によれば、構成部品である空気整流部材が簡単に組付けられていて、一定の衝撃力にて容易に分離することができたり、瞬時に水平状態にして作用が無効となるので、走行中床下の障害物に衝突した場合でも車両を安全に走行させることができる。
【発明を実施するための最良な形態】
【００１６】  以下、本発明による実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の床下整流構造を装着した自動車の底面の一例を示す平面説明図で、図２は図１における一対の整流構造の車両底面からの拡大説明図である。また、図３は図２における右側の整流構造の個別拡大図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。そして図４は図３の整流部材の駆動装置の説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図（Ｚ矢視図）である。
更に、図５は本発明一例による一対の整流部材の具体的装着例を示す車両底面の拡大部分説明図で、図６は図３および図５のＸ−Ｘ断面図である。
【００１７】  図１で示すように、本発明の自動車の床下構造は一対の板状又はブロック状のブラケット１と当該ブラケット１の平面に横たわる三角柱状の整流部材２が組み合わされた物で、左右対称に一対を組として用いるものである。それらは前輪Ｗ１と後輪Ｗ２の間で、やや前輪Ｗ１に近い内側位置に車両の中心線に対して対称にハ文字状に配置して設けられていて、ワイヤ５によって整流部材２の前方から後方に対する広がり角度を変化させることができるものである。（広がり状況は図２参照）
【００１８】  そして、詳しくは図２、図３および図５、図６で示すように、
ブラケット１はアルミニウム等の金属の矩形平板で、一方の端を大きく三角形に切り欠いた左右対称の形状で、板の周囲には車両のサスペンション部材Ｓ及び床部材Ｙの既設の孔と合致した箇所に複数の取付け孔１５を設け（図５参照）、略中央に整流部材２の回動軸２３用穴と、その穴に合致させて軸受カラー３をカラー固定ビス３１で取付け、回動軸２３から少し隔てた長軸方向両側には一定巾の円弧状にそれぞれガイド溝１７を設けてある。
整流部材２は硬質ゴム等の弾性体の成型物で、三角形の底辺を前記ブラケット１の平面との接触面とする三角柱本体２１の略中央に、当該三角柱本体２１の幅と同じ直径の円柱状の回動軸２３を前記軸受カラー３を貫通して、その先に整流部材２を回動させるドリブンホイール４を取付けるに充分な長さで一体的に形成し、上端面には軸の中心に向かって外周四箇所均等に対称にキー溝２５を設けてある。加えて整流部材２の裏側であるブラケット１との接触面には前記それぞれのガイド溝１７の位置に合わせてガイドピン７用孔を設ける。
整流部材２をブラケット１の面上で回動させるドリブンホイール４はアルミニウムまたはプラスチックで周囲にワイヤ５が入るワイヤ溝４２を有し、このワイヤ溝４２の側壁に小さな円柱状のワイヤエンド５１が垂直に納まる貫通孔のワイヤエンド孔４３を外周に通じるスリットを介して円周約６０度の角度で
二箇所に設け、中央の穴には前記回動軸２３のキー溝２５に対応するキー部４１を四箇所に形成している。
整流部材２をブラケット１に組み付ける場合には、ドリブンホイール４のワイヤエンド５１の孔の位置がワイヤ５を取付けるに好ましい位置にあるかを確認して、キー部４１を整流部材２の回動軸２３のキー溝２５に合致させ、ドリブンホイール４を回動軸２３に圧入固定する。そして上端周囲に鍔を有するガイドピン７をガイド溝１７の上から鍔とブラケット１の面との隙間を保持して圧入する。
ドリブンホイール４には引く側と、戻す側の二本のワイヤ５が取り付けられ、それらのアウタワイヤ５２はワイヤ固定ホルダＡ６を介してホルダ固定ボルト６１で締め付け位置决めされている。
【００１９】  前記のように弾性材の圧入力だけで、ドリブンホイール４を回動軸２３に結合しておけば、万一、整流部材２に異物が衝突して、異常な衝撃力を受けた時には、ガイドピン７およびドリブンホイール４が回動軸２３から外れて整流部材２を脱落させて、車両の安全な走行を保持することができる。また、図示しないが、回動軸２３がブラケット１から抜け出易いように、必要に応じて整流部材２の裏側にバネを設けてもよい。
【００２０】  図４は図３の整流部材の駆動装置の説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図（Ｚ矢視図）である。
図４で示すところの、車両の運転席においては運転中操作しやすい場所に前記の左右それぞれのドリブンホイル４からのワイヤ５を引き込んで、ダウンフォースＦのコントロールハンドル８が取付けられた内部に伝達駆動方向を変える為の傘歯車を有するギヤボックス８１を設置する。このギヤボックス８１には、図示しないが箱内部の傘歯車に連結されているホイールシャフト８２が出ているので、当該ホイールシャフト８２の端にドライブホイール８３を同軸に並列に取付け固定する。このドライブホイール８３に社内に引き込んだ左右それぞれのワイヤ５のワイヤエンド５１を組み付ければよい。そしてアウタワイヤ５２はワイヤ固定ホルダＢ８５を介してホルダ固定ボルトＢ８６で締め付け位置決めされている。また、ハンドル８とギヤボックス８１の間には、図示しないがハンドル８の回動角度を所定な位置で保持するための節度保持用のボールロック機構が保有されている。
【００２１】  本発明は以上のような構成で、これを使用するときは、ユーザーは自分の車種に応じて、また、自動車を運転しながら走行路面や、走行状態に対して任意に、室内のコントロールハンドル８を所定の量（角度）回転させるだけで、ベストなダウンフォースの状態を選択し、車両の好ましい走行を継続することができる。
【００２２】  図７は本発明一例による一対の整流部材の角度変更作動状態を示す図で、左右の整流部材をブラケット上で回動させた状態を示し、（ａ）は最も広げた状態、（ｂ）は最も狭めた状態を表わしている。
図８は本発明一例による一対の整流部材の具体的装着例でのダウンフォースの大きい場合の作用を示す車両の拡大説明図で、図９は同様にダウンフォースの小さい場合の作用を示す車両の拡大説明図である。それぞれ（ａ）は底面図で、（ｂ）は側面図である。
図７（ａ）および図８で示すように、左右対称の整流部材２はハ文字状のハの字を車巾方向（外側）に大きく広げた状態になっている。こうした場合は通常の走行に対して車両床下にはいる空気流Ａを幅広く受けるので、それぞれの整流部材２の後方には二つの大きな楕円で示すような気圧の低下部分即ち大きな負圧域Ｖを生ずることによって大きなダウンフォースＦが得られることになる。
【００２３】  反対に図７（ｂ）および図９で示すように左右対称の整流部材２が軸を中心にそれぞれ内側に回動して、ハ文字を狭めた左右が平行に近い状態にした場合には通常の走行に対して車両床下の空気流Ａは大きく素通りしてしまい、整流部材２に当たる空気の量は低減してくるので、二つの小さな楕円で示すように負圧域Ｖが小さくなるので生ずるダウンフォースＦも小さくなる。
【００２４】  ここで、負圧域Ｖは車両が直進走行時のみでなく、左右旋回時においても生じることであり、そればかりでなく一対の整流部材２に沿った車両側部に向かう空気のながれが前輪Ｗ１の後方に導かれるところから整流部材２の前方で生じる正圧を前輪Ｗ１の後方の負圧域Ｆに誘導することができるのであり、これによって、車両前半部の正圧によるダウンフォースを低下させることに対向して、その影響を最少限に食い止めるように働く。
【００２５】  従って、ダウンフォースＦが大き過ぎることによって招く、燃料消費量の増大悪化を防止することができる。又、整流部材２をハ文字状に最も広げた状態から、最も狭めた状態まで、運転しながら車内において任意の角度に無段階に変更でき、その状態を継続保持できるので、運転者の好みに応じて任意にダウンフォースＦを変化させることができる。
【実施例１】
【００２６】  図１０は他の実施例で、図１１は図１０の作動状態を示す側面図で、（ａ）は可動翼が水平状態で、（ｂ）は可動翼が垂直状態を示している。
図１０および図１１で示すように整流部材２は二枚の板から成り、飛行機のフラップのようにブラケット１に取付けられた固定翼９１の後端面に設けた折曲げ軸９０を支点に可動翼９２の一部または全部をヒンジ状に垂直方向任意角度に回動するものである。
また、場合によっては整流部材２が機能しない状態、即ちダウンフォースＦが発生しないようにする為に、可動翼９２が常に平面状態になるように折曲げ軸９０を中心に巻き込んで弦巻ばねである戻しバネ９３を組み込んである。
そして一端には軸にシャーピン４５を介してドリブンホイール４が接続されている。
先に述べた図４で示す、車両室内での駆動装置であるコントロールハンドル８によってドリブンホイール４をワイヤ５にて引張って可動翼９２の傾斜角を任意に選定することができる。可動翼９２は固定翼９１の延長上一直線の水平状態から次第に折曲げ軸９０を中心に傾斜角度に従ってダウンフォースＦが増大して、固定翼９１と垂直になった時に最大になる。反対に、この可動翼９２がブラケット１と一体水平状態になったときにはダウンフォースＦは全く生じなく無機能・無効状態になる。
従って、万一、整流部材２の可動翼９２が道路上等走行面にある障害物に衝突した時には、一定以上の衝撃力によって、ホイールを固定接続しているシャーピン４５が切断されて、戻しバネ９３によって即座に可動翼９２が水平状態になる。
その結果、前述した場合と同様に自動車本体が安全に走行を継続することができる。【００２７】  これまでに述べた、それぞれの事例の整流部材２の材質は前記のように硬質ゴム弾性体であることが最良であるが、それに限定されるものではなく、その他、樹脂製、金属製、木製等でも考えられる。
そして、整流部材２は図示のように、ハ文字でより車巾方向に設置したり、車軸中心線に対して近接して設置したものを、車巾方向に延長して設けることも可能である。これらは、いずれも装着する車両の床下構造体やユーザーによる車両の走行状態によって選択され、その場、その時に応じた最良なものとして決定される。【００２８】  更に、本発明のそれぞれの一対の整流部材の設置に加えて、車両にアンダーカバー等による従来からの整流構造も併せて採用することもでき、その車両全体の総体的な最良なダウンフォースの状態を得ることができるので、従来各種のエヤスポイラーとの適宜の組み合わせによって、採用されることもあり得る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】  本発明の床下整流構造を装着した自動車の底面の一例を示す、平面説明図である。
【図２】  図１における一対の整流構造の車両底面からの拡大説明図である。
【図３】  図２における右側の整流構造の個別拡大図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。
【図４】  図３の整流部材の駆動装置の説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。
【図５】  本発明一例による一対の整流部材の具体的装着例を示す、車両底面の拡大部分説明図である。
【図６】  図３および図５のＸ−Ｘ断面図である。
【図７】  本発明一例による一対の整流部材の角度変更作動状態を示す図である。（ａ）は整流部材を最も広げた状態、（ｂ）は最も狭めた状態を表わす。
【図８】  本発明一例による一対の整流部材の具体的装着例でのダウンフォースの大きい場合の作用を示す車両の説明図である。（ａ）は底面図で、（ｂ）は側面図である。
【図９】  本発明一例による一対の整流部材の具体的装着例でのダウンフォースの小さい場合の作用を示す車両の説明図である。（ａ）は底面図で、（ｂ）は側面図である。
【図１０】  本発明の他の実施例床下整流構造における一対の整流構造の車両底面からの拡大説明図である。
【図１１】  図１０の作動状態を示す側面図である。（ａ）は可動翼が水平状態で、（ｂ）は可動翼が垂直状態を示している。
【符号の説明】
【００３０】１  ブラケット
１５  取付け孔
１７  ガイド溝
２  整流部材
２１  三角柱本体
２３  回動軸
２５  キー溝
３  軸受カラー
３１  カラー固定ビス
４  ドリブンホイール
４１  キー部
４２  ワイヤ溝
４３  ワイヤエンド孔
４５  シャーピン
５  ワイヤ
５１  ワイヤエンド
５２  アウタワイヤ
６  ワイヤ固定ホルダＡ
６１  ホルダ固定ボルトＡ
７  ガイドピン
８  コントロールハンドル
８１  ギヤボックス
８２  ホイールシャフト
８３  ドライブホイール
８５  ワイヤ固定ホルダＢ
８６  ホルダ固定ボルトＢ
９０  折曲げ軸
９１  固定翼
９２  可動翼
９３  戻しバネ
Ｗ１  前輪
Ｗ２  後輪
Ｓ  サスペンション部材
Ｙ  床部材
Ａ  空気流
Ｆ  ダウンフォース
Ｖ  負圧域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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